福建鑫海（集团）钢铁有限公司电机系统节能改造项目

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一、案例名称

福建鑫海（集团）钢铁有限公司电机系统节能改造项目

二、案例业主

福建鑫海（集团）钢铁有限公司是福建省重点民营企业，公司投资40亿元建设两套450m3高炉、两套1000m3高炉、两套50t转炉、两套100t转炉和制氧、烧结、轧制及辅助设施，年产釸钢、S型钢、不锈钢、管材制品等钢制品300万吨，产值超百亿元。

三、案例内容

1．技术原理及适用领域

通过流体力学的基本定律可知风机属平方转矩负载，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。因此，通过变频调速装置，降低电机转速来满足运行工况，具有极大的节能空间。风机运行速度下降20%，功率则降为原功率的50%。

ZINVERT系列智能高压变频调速系统为直接高压输出电压源型变频器，它通过采用多级H桥功率单元箱级联的方式实现了高压的完美波形输出，直接输出3kV、6kV、10kV电压，无需升压即可直接拖动普通异步电动机，无需加装任何滤波器，可广泛应用于电力、冶金、水泥、石油化工、煤炭等行业高压风机、泵类的调速。

2．案例实施情况

客户工厂内大量空气压缩机、高炉鼓风机、炼铁除尘风机、炼铁冲渣水泵、炼钢除尘风机、烧结主抽风机、烧结冷却风机等，电压等级涉及高压（10kV）低压（380V），电机容量最大达7200kW。这些压缩机、风机、水泵的流量、压力的控制基本采用导流器、风门挡板、阀门等进行调节，除尘风机采用调速效率较低的液力耦合器调速（实际应用中很少调速），均产生大量的节流损耗，全厂年耗电量约3亿kW·h。调节方式落后节电潜力巨大。

此次改造涉及电机系统的压缩机、风机、水泵等共8台设备的高压变频调速系统，现将其中制氧空气压缩机具体工况描述如下：

单轴离心式一套，轴功率5400kW、转速7258rpm、设计流量69000 Nm3/h（设计值）、工作流量56000 Nm3/h、额定进风温度35℃、排空阀门开度11%、排空量1500～1800 Nm3/h、进口挡板开度40%～60%，由DCS控制的自动防喘振装置。电机功率5400kW，额定电流353A，电机运行电流340A，母线电压10.3kV。

此次节能改造主要是为上述风机加装ZINVERT型高压变频器，运行中风门挡板全开，通过变频调速进行风量调节。在满足工艺运行需求的前提下，改造后风机的实际运行功率明显降低，电机功率因数大大提高，电耗显著下降。该项目于2008年3月签订合同，2008年6月开始交货并进行安装，2008年8月经调试验收合格后陆续投入运行，目前设备运行状况良好。

四、项目年节能量及节能效益

项目基本情况表

由上表可看出，改造项目完成后每年可节电2991.384万kW·h，折合标准煤约为1.33万吨，每年可节约电费1764.7万元。

五、商业模式

该项目采用合同能源管理机制中的节能效益分享型模式运作，即节能服务公司就该项目与该业主签订节能服务合同，为业主提供能源审计，节能改造的可行性研究报告，节能改造所需的全部资金，设备设计、选择、采购、施工、安装和调试，为业主单位的操作和维修人员提供相关培训，项目所需所有资金以及项目建成后的维护和保养等专业服务。

节能服务公司与业主单位对该项目所产生的节能效益进行分享，合同期为1323天（约3.6年）。合同期内前330天节能服务公司与业主的分享比例为6∶4，第331天至第992天期间分享比例为5∶5，第993天至第1323天期间分享比例为4∶6。在合同期内项目的所有权属于节能服务公司；合同期满且业主付清所有合同款项后，节能服务公司向业主转移项目所有权，将设备无偿赠予业主，之后的节能收益为业主所有。在项目合同期内，节能服务公司向业主提供所安装设备的维护服务，并与业主保持密切联系，对所安装设备可能出现的问题进行快速诊断和处理；同时不断优化和改进所安装设备的运行性能，以提高项目的节能量及效益。

六、融资渠道

该项目总投资3000万元，为节能服务公司自有资金。